第十一章 第4讲 电磁场与电磁波相对论简介配套课件 新人教版

1、第4讲 电磁场与电磁波 相对论简介知识点知识点 1 1 电磁场与电磁波电磁场与电磁波1.1.麦克斯韦理论麦克斯韦理论(1)(1)变化的磁场产生变化的磁场产生_。(2)(2)变化的电场产生变化的电场产生_。(3)(3)变化的电场和磁场总是相互联系的，形成变化的电场和磁场总是相互联系的，形成_。电场电场磁场磁场电磁场电磁场2.2.电磁波的形成和传播特点电磁波的形成和传播特点(1)(1)电磁场由近及远的传播而形成电磁场由近及远的传播而形成_。(2)_(2)_从理论上预言了电磁波的存在，从理论上预言了电磁波的存在，_用实验成用实验成功地证实了电磁波的存在。功地证实了电磁波的存在。(3)(3)电磁波的特

2、点电磁波的特点电磁波在空间传播电磁波在空间传播_介质。介质。电磁波中的磁感应强度方向和电场强度的方向与传播方向电磁波中的磁感应强度方向和电场强度的方向与传播方向_，电磁波是，电磁波是_。电磁波电磁波麦克斯韦麦克斯韦赫兹赫兹不需要不需要垂直垂直横波横波电磁波传播电磁场的电磁波传播电磁场的_。电磁波能发生反射、折射、电磁波能发生反射、折射、_、_、多普勒效应等现、多普勒效应等现象。象。(4)(4)电磁波在真空中的传播速度为电磁波在真空中的传播速度为_。 能量能量干涉干涉衍射衍射3.03.010108 8 m/s m/s知识点知识点 2 2 电磁波的产生、发射和接收电磁波的产生、发射和接收 1.1.

3、振荡电路振荡电路（1 1）作用：产生大小和方向都做）作用：产生大小和方向都做_变化的电流，从而产变化的电流，从而产生生_变化的电场和磁场。变化的电场和磁场。（2 2）特点）特点振荡频率振荡频率_；采用采用_。2.2.无线电波的调制无线电波的调制使电磁波随各种信号而改变，有使电磁波随各种信号而改变，有_和和_两种方式。两种方式。周期性周期性周期性周期性足够高足够高开放电路开放电路调幅调幅调频调频3.3.无线电波的接收无线电波的接收(1)(1)电谐振：接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相电谐振：接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的同时，接收电路中产生的_最强。最强

4、。(2)(2)调谐：使接收电路产生调谐：使接收电路产生_的过程。的过程。(3)(3)检波：从高频振荡中检波：从高频振荡中“检检”出所携带的信号，是出所携带的信号，是_的逆的逆过程。过程。(4)(4)无线电波的应用：如电视和雷达等。无线电波的应用：如电视和雷达等。振荡电流振荡电流电谐振电谐振调制调制知识点知识点 3 3 电磁波谱电磁波谱 电磁波谱电磁波谱（1 1）定义：按电磁波的波长从长到短分布是）定义：按电磁波的波长从长到短分布是_、红外、红外线、可见光、紫外线、线、可见光、紫外线、X X射线和射线和射线，形成电磁波谱。射线，形成电磁波谱。（2 2）电磁波谱的特性、应用）电磁波谱的特性、应用无

5、线电波无线电波电磁电磁波谱波谱频率频率/Hz/Hz真空中真空中波长波长/m/m特性特性应用应用递变递变规律规律无线无线电波电波31010-3-3波动性强，波动性强，易发生衍射易发生衍射无线电技术无线电技术电磁电磁波谱波谱频率频率/Hz/Hz真空中真空中波长波长/m/m特性特性应用应用递变递变规律规律红外线红外线10101111101015151010-3-31010-7-7_红外线红外线遥感遥感可见光可见光101015151010-7-7引起视觉引起视觉照明、摄影照明、摄影紫外线紫外线10101515101017171010-7-71010-9-9化学效应、化学效应、_、能杀菌能杀菌医用消毒、

6、医用消毒、防伪防伪X X射线射线10101616101019191010-8-81010-11-11贯穿性强贯穿性强检查、医用检查、医用透视透视射线射线101019191010-11-11贯穿本领贯穿本领最强最强工业探伤、工业探伤、医用治疗医用治疗直线传播能力增直线传播能力增强强衍射能力减弱衍射能力减弱热效应热效应荧光效应荧光效应知识点知识点 4 4 相对论简介相对论简介1.1.狭义相对论的基本假设狭义相对论的基本假设（1 1）狭义相对性原理：在不同的惯性参考系中，一切物理规）狭义相对性原理：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是律都是_（选填（选填“相同相同”或或“不同不同”）的。）的。（2

7、 2）光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考系中都）光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是是_（选填（选填“相同相同”或或“不同不同”）的。）的。相同相同相同相同2.2.时间和空间的相对性时间和空间的相对性（1 1）“同时同时”的相对性：同时是的相对性：同时是_的，与参考系的运动有的，与参考系的运动有关。关。（2 2）时间间隔的相对性：）时间间隔的相对性：t= t= 。 _（3 3）长度的相对性：）长度的相对性：l=_=_。相对相对2v1 ( )c20v1 ( )cl3.3.相对论的三个结论相对论的三个结论（1 1）相对论速度变换公式：）相对论速度变换公式：u= u= 。 _（

8、2 2）相对论质量：）相对论质量：m=m= _ _。（3 3）质能方程：）质能方程：E=_E=_。2uvu v1c02mv1 (c）mcmc2 2【思考辨析】【思考辨析】（1 1）任何变化的电场周围空间一定产生变化的磁场。）任何变化的电场周围空间一定产生变化的磁场。( )( )（2 2）在某一惯性系中发生于同一时刻、不同地点的两个事件，）在某一惯性系中发生于同一时刻、不同地点的两个事件，在其他一切惯性系中也是同时发生的。在其他一切惯性系中也是同时发生的。( )( )（3 3）电磁波和机械波都只能在介质中传播。）电磁波和机械波都只能在介质中传播。( )( )（4 4）只要发射电路的电磁振荡一停止

9、，产生的电磁波立即消）只要发射电路的电磁振荡一停止，产生的电磁波立即消失。失。( )( )（5 5）只要空间某处的电场或磁场发生变化，就会在其周围产）只要空间某处的电场或磁场发生变化，就会在其周围产生电磁波。生电磁波。( )( )（6 6）使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调。）使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调。( )( )（7 7）用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会）用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光。发出可见光。( )( )分析：分析：如果电场是均匀变化的，产生的磁场是恒定的，（如果电场是均匀变化的，产生的磁场是恒定的，（1 1）错；根据狭义相

10、对论，同时是相对的，（错；根据狭义相对论，同时是相对的，（2 2）错；电磁波可以）错；电磁波可以在真空中传播，（在真空中传播，（3 3）错；变化的电场、磁场由变化区域向外）错；变化的电场、磁场由变化区域向外传播电磁波，发射电路的电磁振荡停止时，虽已不再发射电磁传播电磁波，发射电路的电磁振荡停止时，虽已不再发射电磁波，但已发射出去的电磁波还要继续传播，（波，但已发射出去的电磁波还要继续传播，（4 4）错；产生电）错；产生电磁波必须是周期性变化的电场或磁场，（磁波必须是周期性变化的电场或磁场，（5 5）错；解调是从电）错；解调是从电磁波中取出各种信号的过程，（磁波中取出各种信号的过程，（6 6）错

11、；用紫外线照射时，大）错；用紫外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光，（额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光，（7 7）错。）错。考点考点 1 1 电磁场理论的理解电磁场理论的理解【考点解读】【考点解读】1.1.对麦克斯韦理论的理解对麦克斯韦理论的理解（1 1）恒定的磁）恒定的磁( (电电) )场不能产生电场不能产生电( (磁磁) )场；变化的磁场；变化的磁( (电电) )场产场产生电生电( (磁磁) )场；均匀变化的磁场；均匀变化的磁( (电电) )场产生恒定的电场产生恒定的电( (磁磁) )场。场。深化深化理解理解 （2 2）由变化的磁场感应出的电场与静电场不同，静电场

12、的电）由变化的磁场感应出的电场与静电场不同，静电场的电场线不闭合，带电粒子运动一周，电场力做功为零；而感应出场线不闭合，带电粒子运动一周，电场力做功为零；而感应出的电场的电场线是闭合的，带电粒子运动一周时，电场力要做的电场的电场线是闭合的，带电粒子运动一周时，电场力要做功。功。2.2.电磁场电磁场周期性变化即振荡的磁周期性变化即振荡的磁( (电电) )场产生同频率的周期性变化的电场产生同频率的周期性变化的电( (磁磁) )场；周期性变化的电场和周期性变化的磁场相互联系，形场；周期性变化的电场和周期性变化的磁场相互联系，形成一个不可分离的统一的场，就是电磁场，由静电场和静磁场成一个不可分离的统一

13、的场，就是电磁场，由静电场和静磁场混合的空间是复合场，但不是电磁场。混合的空间是复合场，但不是电磁场。【典例透析【典例透析1 1】如图所示是一个水平放置如图所示是一个水平放置的玻璃环形小槽，槽内光滑，槽的宽度和的玻璃环形小槽，槽内光滑，槽的宽度和深度处处相同，现将一直径略小于槽的宽深度处处相同，现将一直径略小于槽的宽度的带正电的小球放入槽内，小球以初速度的带正电的小球放入槽内，小球以初速度度v v0 0开始逆时针运动，与此同时有一个变开始逆时针运动，与此同时有一个变化的磁场竖直向下穿过小槽包围的空间，已知磁场均匀增大，化的磁场竖直向下穿过小槽包围的空间，已知磁场均匀增大，小球在运动过程中带电量

14、不变，则小球在运动过程中带电量不变，则( )( )A A小球动能不变小球动能不变 B B小球动能增加小球动能增加C C磁场力对小球做功磁场力对小球做功 D D小球受到的磁场力不变小球受到的磁场力不变【解题探究】【解题探究】（1 1）将玻璃环等效为）将玻璃环等效为_。（2 2）据电磁场理论判断）据电磁场理论判断_，进而明确做功情况。，进而明确做功情况。【解析】【解析】选选B B。由麦克斯韦电磁场理论知均匀变化的磁场产生。由麦克斯韦电磁场理论知均匀变化的磁场产生恒定的电场，据楞次定律可知产生的电场为逆时针方向，电场恒定的电场，据楞次定律可知产生的电场为逆时针方向，电场力与初速度方向一致，电场力对小

15、球做正功，动能增加，力与初速度方向一致，电场力对小球做正功，动能增加，A A错错B B对；洛伦兹力始终不做功，对；洛伦兹力始终不做功，C C错；又据错；又据F F洛洛qvBqvB知小球受到的知小球受到的磁场力不断增大，磁场力不断增大，D D错。错。一个闭合回路一个闭合回路感应电场的方向感应电场的方向【互动探究】【互动探究】若小球的带电量为若小球的带电量为q q，玻璃环形小槽的半径为，玻璃环形小槽的半径为R R，磁场随时间的变化规律是磁场随时间的变化规律是B=ktB=kt，则小球沿玻璃环形小槽运动一，则小球沿玻璃环形小槽运动一周，动能增加多少？周，动能增加多少？【解析】【解析】由麦克斯韦电磁场理

16、论可知，当磁场的磁感应强度线由麦克斯韦电磁场理论可知，当磁场的磁感应强度线性增强时，小球所处的环形小槽内感应电场产生感应电动势，性增强时，小球所处的环形小槽内感应电场产生感应电动势，设该电动势为设该电动势为E E，由法拉第电磁感应定律得，由法拉第电磁感应定律得则小球在环形小槽中运动一周的过程中被电场加速做功为则小球在环形小槽中运动一周的过程中被电场加速做功为W=qE=qkRW=qE=qkR2 2，因此小球动能增加量为，因此小球动能增加量为qkRqkR2 2。答案答案: :qkRqkR2 22ENk Rt ，【总结提升】【总结提升】变化的磁场感应出电场的分析思路变化的磁场感应出电场的分析思路(1

17、)(1)由麦克斯韦的电磁场理论可知变化的磁场会产生电场，且由麦克斯韦的电磁场理论可知变化的磁场会产生电场，且感应出的电场的电场线是闭合的，能够对处在此电场中的带电感应出的电场的电场线是闭合的，能够对处在此电场中的带电粒子做功，因此可假设一个闭合回路。粒子做功，因此可假设一个闭合回路。(2)(2)利用楞次定律判定感应电流的方向，从而确定该处的电场利用楞次定律判定感应电流的方向，从而确定该处的电场方向，进一步判断感应电场对带电粒子的做功问题。方向，进一步判断感应电场对带电粒子的做功问题。【变式备选】【变式备选】关于电磁场和电磁波，下列叙述中不正确的是关于电磁场和电磁波，下列叙述中不正确的是( )(

18、 )A A变化的电场能够产生磁场，变化的磁场也能够产生电场变化的电场能够产生磁场，变化的磁场也能够产生电场B B电磁波和机械波都不能在真空中传播电磁波和机械波都不能在真空中传播C C电磁波在空间传播时，电磁能也随着一起传播电磁波在空间传播时，电磁能也随着一起传播D D电磁波穿过两种介质的分界面时频率不会发生改变电磁波穿过两种介质的分界面时频率不会发生改变【解析】【解析】选选B B。据麦克斯韦电磁场理论，只要是变化的电场。据麦克斯韦电磁场理论，只要是变化的电场( (或或磁场磁场) )周围一定能产生磁场周围一定能产生磁场( (或电场或电场) )，A A对；机械波只能在介质对；机械波只能在介质中传播

19、，不能在真空中传播，但电磁波可以在真空中传播，中传播，不能在真空中传播，但电磁波可以在真空中传播，B B错；波传播的是振动形式和能量，错；波传播的是振动形式和能量，C C对；波的频率由振源决定，对；波的频率由振源决定，与介质无关，与介质无关，D D对，故选对，故选B B。 考点考点 2 2 电磁波的特点电磁波的特点【考点解读】【考点解读】电磁波与机械波的比较电磁波与机械波的比较电磁波电磁波机械波机械波本质不同本质不同电磁现象电磁现象力学现象力学现象传播介质传播介质不需要介质，真空中不需要介质，真空中也可传播也可传播弹性介质中才可传播弹性介质中才可传播传播速度传播速度在真空中在真空中v vc c

20、3.03.010108 8 m/s m/s，介质，介质中中v vff真空中真空中v v0 0没有波，介没有波，介质中质中v vff对比对比分析分析电磁波电磁波机械波机械波波的性质波的性质横波横波横波或纵波，或二者同横波或纵波，或二者同时产生时产生产生机理产生机理电磁振荡电磁振荡机械振动机械振动周期性变化周期性变化的物理量的物理量电场电场E E、磁场、磁场B B随时间随时间和空间周期性变化和空间周期性变化质点位移、加速度随时质点位移、加速度随时间和空间周期性变化间和空间周期性变化共有现象共有现象反射、折射、衍射、干涉反射、折射、衍射、干涉【典例透析【典例透析2 2】(2013(2013浙江高考浙

21、江高考) )关于生活中遇到的各种波关于生活中遇到的各种波, ,下下列说法正确的是列说法正确的是( () )A.A.电磁波可以传递信息电磁波可以传递信息, ,声波不能传递信息声波不能传递信息B.B.手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波C.C.太阳光中的可见光和医院太阳光中的可见光和医院“B B超超”中的超声波传播速度相同中的超声波传播速度相同D.D.遥控器发出的红外线波长和医院遥控器发出的红外线波长和医院“CT”CT”中的中的X X射线波长相同射线波长相同【解题探究】【解题探究】(1)(1)声波是声波是_波波, ,与电磁波一样都能传递振动与电磁波一样都能传

22、递振动的信息和能量。的信息和能量。(2)(2)声波与电磁波传播速度声波与电磁波传播速度_同。同。【解析】【解析】选选B B。A A项中电磁波可以传递信息项中电磁波可以传递信息, ,声波也能传递信息声波也能传递信息, ,由此判断由此判断A A错误错误;B;B项中手机在通话时项中手机在通话时, ,涉及的波既有电磁波又有涉及的波既有电磁波又有声波声波,B,B项正确项正确;C;C项中项中, ,太阳光中的可见光的传播速度远大于医太阳光中的可见光的传播速度远大于医院院“B B超超”中的超声波的传播速度中的超声波的传播速度,C,C项错误项错误;D;D项中项中, ,遥控器发出遥控器发出的红外线波长大于医院的红

23、外线波长大于医院“CT”CT”中的中的X X射线波长射线波长, ,故故D D项错误。项错误。机械机械不不【总结提升】【总结提升】电磁波与机械波不同的原因电磁波与机械波不同的原因电磁波与机械波不同的原因是产生机理不同，电磁波通过周期电磁波与机械波不同的原因是产生机理不同，电磁波通过周期性变化的电场和磁场进行传播，因此传播过程不需要介质，且性变化的电场和磁场进行传播，因此传播过程不需要介质，且在真空中传播速度最大，在不同的介质中传播速度不同；机械在真空中传播速度最大，在不同的介质中传播速度不同；机械波依靠介质将波源的振动向外进行传播，因此传播过程需要介波依靠介质将波源的振动向外进行传播，因此传播过

24、程需要介质，且介质越密传播速度越大以及由此产生其他的不同作用特质，且介质越密传播速度越大以及由此产生其他的不同作用特点。点。【变式训练】【变式训练】关于以下几种电磁波的作用，说法错误的是关于以下几种电磁波的作用，说法错误的是( )( )A.A.传染病高发时期在机场、码头、车站等交通出口处，使用红传染病高发时期在机场、码头、车站等交通出口处，使用红外线热像仪检测通过它的发热病人，是利用了物体在不同温度外线热像仪检测通过它的发热病人，是利用了物体在不同温度下发射的红外线的频率和强度不同下发射的红外线的频率和强度不同B B刑侦上用紫外线拍摄指纹照片，因为紫外线波长短，分辨刑侦上用紫外线拍摄指纹照片，

25、因为紫外线波长短，分辨率高率高C C红外线遥感技术是利用了红外线的显著热效应红外线遥感技术是利用了红外线的显著热效应D D验钞机之所以利用紫外线验钞是因为紫外线具有荧光效应验钞机之所以利用紫外线验钞是因为紫外线具有荧光效应【解析】【解析】选选C C。 物体的温度越高，它辐射的红外线越强，波长物体的温度越高，它辐射的红外线越强，波长越短，红外线热像仪利用物体在不同温度下发射的红外线的频越短，红外线热像仪利用物体在不同温度下发射的红外线的频率和强度不同检测通过它的发热病人，选项率和强度不同检测通过它的发热病人，选项A A正确；因为紫外正确；因为紫外线波长短，用紫外线拍摄指纹照片，分辨率高，选项线波

26、长短，用紫外线拍摄指纹照片，分辨率高，选项B B正确；正确；红外线遥感技术是利用灵敏的红外线探测仪接收物体发射的红红外线遥感技术是利用灵敏的红外线探测仪接收物体发射的红外线探知物体的特征，选项外线探知物体的特征，选项C C错误；紫外线具有荧光效应，紫错误；紫外线具有荧光效应，紫外线照射钞票上荧光物质印刷的文字可发出可见光，选项外线照射钞票上荧光物质印刷的文字可发出可见光，选项D D正正确。确。 考点考点 3 3 狭义相对论的理解狭义相对论的理解【考点解读】【考点解读】1.“1.“同时同时”的相对性的相对性由光速不变原理得到不同的时间间隔即对于运动的火车上同时由光速不变原理得到不同的时间间隔即对

27、于运动的火车上同时发生的两个事件，对于地面就不是同时的；地面上同时发生的发生的两个事件，对于地面就不是同时的；地面上同时发生的两个事件，对于运动的火车也是不同时的。两个事件，对于运动的火车也是不同时的。 深化深化理解理解 2.“2.“钟慢尺缩钟慢尺缩”效应效应(1)(1)运动时钟变慢是两个不同惯性系进行时间比较的一种效应，运动时钟变慢是两个不同惯性系进行时间比较的一种效应，不要误认为是时钟的结构或精度因运动而发生了变化，在它们不要误认为是时钟的结构或精度因运动而发生了变化，在它们上面的观测者都将发现对方的钟变慢了上面的观测者都将发现对方的钟变慢了, , 运动时钟变慢完全是运动时钟变慢完全是相对

28、的，相对的， 19711971年，科学家将铯原子钟放在喷气式飞机中做环年，科学家将铯原子钟放在喷气式飞机中做环球飞行，然后与地面的基准钟对照。实验结果与理论预言符合球飞行，然后与地面的基准钟对照。实验结果与理论预言符合得很好。这是相对论的第一次宏观验证。得很好。这是相对论的第一次宏观验证。(2)(2)长度的相对性长度的相对性( (动尺缩短动尺缩短) )，是，是“同时同时”的相对性带来的一的相对性带来的一个普遍的时空属性，它与物体的具体组成和结构无关，当物体个普遍的时空属性，它与物体的具体组成和结构无关，当物体运动速度越接近光速，这种收缩效应就变得越显著运动速度越接近光速，这种收缩效应就变得越显

29、著, ,长度缩短长度缩短效应只发生在相对运动的方向上，在垂直于运动方向上，杆的效应只发生在相对运动的方向上，在垂直于运动方向上，杆的长度没有变化，这种长度的变化是相对的，如果两条平行的杆长度没有变化，这种长度的变化是相对的，如果两条平行的杆在沿自己的长度方向上做相对运动，与它们一起运动的两位观在沿自己的长度方向上做相对运动，与它们一起运动的两位观察者都会认为对方的杆缩短了。察者都会认为对方的杆缩短了。【典例透析【典例透析3 3】(2013(2013江苏高考改编江苏高考改编) )如图所示如图所示, ,两艘飞船两艘飞船A A、B B沿同一直线同向飞行沿同一直线同向飞行, ,相对地面的速度均为相对地

30、面的速度均为v(vv(v接近光速接近光速c)c)。地。地面上测得它们相距为面上测得它们相距为L,L,则则A A测得两飞船间的距离测得两飞船间的距离( () )A.A.大于大于L B.L B.等于等于L LC.C.小于小于L L D.D.无法判断无法判断【解题探究】【解题探究】(1)(1)观察者与研究对象相对静止时观测到的长度观察者与研究对象相对静止时观测到的长度为为_长度长度L L0 0。(2)(2)观察者沿观察者沿_方向观测到物体的长度为方向观测到物体的长度为L L。【解析】【解析】选选A A。两艘飞船。两艘飞船A A、B B 沿同一直线同向飞行，相对静沿同一直线同向飞行，相对静止，两飞船间

31、的距离等效为止，两飞船间的距离等效为“动尺动尺”的固有长度的固有长度L L0 0，地面与两，地面与两艘飞船有相对运动，测得它们的距离为艘飞船有相对运动，测得它们的距离为L L，据狭义相对论长度，据狭义相对论长度相对性相对性 可知可知L L0 0L L，选项，选项A A正确。正确。固有固有相对运动相对运动202vLL1c【总结提升】【总结提升】相对论问题的分析思路相对论问题的分析思路分析相对论问题的基本方法是狭义相对论的两个基本原理及基分析相对论问题的基本方法是狭义相对论的两个基本原理及基本关系，因此复习过程中要熟记两个基本原理、理解时间和空本关系，因此复习过程中要熟记两个基本原理、理解时间和空

32、间的相对性，知道质速关系、质能关系、相对论质能关系式，间的相对性，知道质速关系、质能关系、相对论质能关系式，应该认识到经典物理的绝对时空观是相对论时空观在速度远小应该认识到经典物理的绝对时空观是相对论时空观在速度远小于光速条件下的一种情形。于光速条件下的一种情形。【变式训练】【变式训练】某宇航员要到离地球某宇航员要到离地球1010光年的星球上去旅行，光年的星球上去旅行，如果希望把这路程缩短为如果希望把这路程缩短为8 8光年，则他所乘坐的飞船相对地光年，则他所乘坐的飞船相对地球的速度为球的速度为( )( )A.0.5c B.0.6c C.0.8c D.0.9cA.0.5c B.0.6c C.0.

33、8c D.0.9c【解析】【解析】选选B B。据长度的相对性。据长度的相对性 将将l=8=8光年，光年，l0 0=10=10光年代入式中可得光年代入式中可得v=0.6cv=0.6c，故选，故选B B。202vlc，ll【资源平台】【资源平台】涡旋电场的应用涡旋电场的应用(2012(2012福建高考）如图甲福建高考）如图甲, ,在圆柱形区域内存在一方向竖直向在圆柱形区域内存在一方向竖直向下、磁感应强度大小为下、磁感应强度大小为B B的匀强磁场的匀强磁场, ,在此区域内在此区域内, ,沿水平面固沿水平面固定一半径为定一半径为r r的圆环形光滑细玻璃管的圆环形光滑细玻璃管, ,环心环心O O在区域中

34、心。一质在区域中心。一质量为量为m m、带电量为、带电量为q(qq(q0)0)的小球的小球, ,在管内沿逆时针方向在管内沿逆时针方向( (从上向从上向下看下看) )做圆周运动。已知磁感应强度大小做圆周运动。已知磁感应强度大小B B随时间随时间t t的变化关系的变化关系如图乙所示如图乙所示, ,其中其中 设小球在运动过程中电量保持不变设小球在运动过程中电量保持不变, ,对原磁场的影响可忽略。对原磁场的影响可忽略。002 mTqB。(1)(1)在在t=0t=0到到t=Tt=T0 0这段时间内这段时间内, ,小球不受细管侧壁的作用力小球不受细管侧壁的作用力, ,求小求小球的速度大小球的速度大小v v

35、0 0; ;(2)(2)在竖直向下的磁感应强度增大过程中在竖直向下的磁感应强度增大过程中, ,将产生涡旋电场将产生涡旋电场, ,其其电场线是在水平面内一系列沿逆时针方向的同心圆电场线是在水平面内一系列沿逆时针方向的同心圆, ,同一条电同一条电场线上各点的场强大小相等。试求场线上各点的场强大小相等。试求t=Tt=T0 0到到t=1.5Tt=1.5T0 0这段时间内这段时间内: :细管内涡旋电场的场强大小细管内涡旋电场的场强大小E;E;电场力对小球做的功电场力对小球做的功W W。【规范解答】【规范解答】（1 1）小球圆周运动不受侧壁的作用力，因而有）小球圆周运动不受侧壁的作用力，因而有 由由式得式

36、得 （2 2）在在T T0 01.5 T1.5 T0 0这段时间内，细管一周的感应电动势这段时间内，细管一周的感应电动势 2000vqv Bmr00qB rvm2BErt 感由图乙可知由图乙可知 由于同一条电场线各处场强大小相等，所以有由于同一条电场线各处场强大小相等，所以有 由由式及式及 在在T T0 01.5 T1.5 T0 0这段时间内，小球沿切线方向加速度大小恒为这段时间内，小球沿切线方向加速度大小恒为 002BBtT2000qB r2 mTEqB2 m解得qEamEE2 r感小球运动的末速度大小小球运动的末速度大小v=vv=v0 0+at +at 由图乙可知由图乙可知t=0.5Tt=

37、0.5T0 0并由并由式得式得 由动能定理，电场力做功为由动能定理，电场力做功为 由由式解得式解得答案：答案：003qB r3vv22m22011Wmvmv2222 22005q B r5Wmv88m 222 2000qB rqB r5q B r12m2 m8m（ ） 1.(20141.(2014泉州模拟泉州模拟) )下列关于紫外线的几种说法中下列关于紫外线的几种说法中, ,正确的是正确的是 ( () )A.A.紫外线是一种紫色的可见光紫外线是一种紫色的可见光B.B.紫外线的频率比红外线的频率低紫外线的频率比红外线的频率低C.C.紫外线可使钞票上的荧光物质发光紫外线可使钞票上的荧光物质发光D.

38、D.利用紫外线可以进行电视机等电器的遥控利用紫外线可以进行电视机等电器的遥控【解析】【解析】选选C C。紫外线波长比可见光中紫光的波长还短。紫外线波长比可见光中紫光的波长还短, ,不能引不能引起视觉起视觉, ,是不可见光是不可见光, ,其频率比可见光及红外线都要高其频率比可见光及红外线都要高; ;紫外线紫外线有荧光作用有荧光作用, ,钞票上的荧光物质受到紫外线照射时钞票上的荧光物质受到紫外线照射时, ,能发出荧光。能发出荧光。选项选项A A、B B错误错误, ,选项选项C C正确。电视机等电器都是利用红外线遥控正确。电视机等电器都是利用红外线遥控的的, ,选项选项D D错误。错误。2.2.目前雷达发射的电磁波频率多在目前雷达发射的电磁波频率多在200 MHz200 MHz至至1 000 MHz1 000 MHz的范围的范围内。下列关于雷达和电磁波说法不正确的是内。下列关于雷达和电磁波说法不正确的是( )( )A A真空中上述雷达发射的电磁波的波长范围在真空中上述雷达发射